受损沙地生态系统景观变化分析——以内蒙古浑善达克沙地为例

生态系统变化会引起景观结构及格局的改变,而景观格局及其演化可以作为评价环境变化的指标。为了揭示浑善达克沙地生态系统变化特征,该文使用陆地卫星(Landsat 5、7)的TM/ETM⁺资料及地面调查数据来分析沙地景观变化特征。通过计算机监督分类,获得了研究区1987和2000年景观类型数据,研究区的景观类型有草地、固定沙地、半固定沙地、流动沙地、灌木林及水体。通过对两期景观数据的基本特征、变化检测及转移矩阵分析发现:1)从1987到2000年,草原、固定沙地、半固定沙地都在减少,斑块破碎,而流动沙地显著增加,成为主要景观类型,同时斑块相互联合形成两条流动沙带;2)类型转移上,草原转为沙地,固定沙地主要转为半固定沙地,半固定沙地以绝对优势转为流动沙地,水体转为流动沙地及草原;3)变化监测显示,流动沙地增加面积远远大于减少的面积,而草原、固定沙地、半固定沙地呈现相反趋势,变化区域的空间分布也不尽相同。结果表明研究区沙地生态系统已经退化比较严重,特别是流动沙带的出现,需要采取积极有效的防治措施,防止进一步扩大。     

科尔沁沙地围封沙质草甸土壤种子库特征的研究

科尔沁沙地沙质草甸围封 5年后土壤种子库中植物种类有 38种 ,其中一、二年生草本植物 2 4种 ,多年生草本植物 9种 ,灌木 5种。土壤种子库密度为 (1385 5± 16 5 1)粒·m-2 ,其中 ,一、二年生草本植物所占的比例最大为 96 5 8% ,前 5种一、二年生草本植物黄蒿、灰绿藜、猪毛菜、狗尾草和画眉草占总数的 87 2 0 % ,而多年生草本植物和灌木类种子库密度分别占0 94 %和 2 4 8%。若以单子叶和双子叶植物统计 ,单子叶植物种子数占 13 13% ,双子叶植物的种子数占 86 87% ,其中豆科植物仅占 2 83%。土壤种子库中所有植物种的密度与其相对应的地面植物种的密度呈显著非完全相关性 ,其关系可用三次曲线来表示。从种子库组成分析 ,已围封 5年的沙质草甸植被仍处在黄蒿 -杂类草混合植被阶段。     

浑善达克沙地中部典型固定沙丘植物群落分析

运用常规取样方法,2003年夏季对位于浑善达克沙地中部典型固定沙丘的植物群落进行了实地调查分析。结果表明,固定沙丘植物群落由阳坡、阴坡、沙脊、腰地、落沙坡、丘顶和风蚀坑植物群落组成,阴坡植物种类复杂,主要为耐阴乔木半乔木 灌木 柳灌丛类,群落较为稳定;阳坡主要以褐沙蒿、雾冰藜和虫实为主,种类组成较为简单,退化严重;沙脊为沙蒿 半旱生杂草类;腰地形成木岩黄芪 半灌木半旱生杂草类;落沙地形成虫实 狗尾草优势群落;风蚀坑形成狗尾草 虫实 褐沙蒿优势群落;顶部则形成虫实(63%)单优势群落。固定沙丘植物群落退化严重,需要加强保护,控制放牧强度,防止沙丘活化。     

浑善达克沙地不同微地形的土壤物理性质和草本群落分布及其相关性分析

采用样方调查和室内检测相结合法对内蒙古浑善达克沙地迎风坡、坡顶、背风坡和丘间地不同土层(0~10、10~20和20~40 cm)的土壤物理性质(包括含水量、田间持水量、容重、总孔隙度和毛管孔隙度)及草本群落的生产力(包括盖度和地上部生物量)和物种多样性(包括Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数)进行比较分析;在此基础上,采用Pearson相关性分析法对不同微地形的土壤物理性质与草本群落各指标间以及草本群落生产力与物种多样性各指标间的相关性进行分析.结果表明:4种微地形的土壤物理性质总体上差异显著,但不同土层的土壤物理性质总体上无明显差异;从丘间地、背风坡、坡顶到迎风坡,土壤的含水量、田间持水量、总孔隙度和毛管孔隙度依次递减,而土壤容重则依次递增,说明迎风坡的土壤结构较差且水分散失较多,而丘间地的土壤结构和水分状况均相对较好.不同微地形间草本群落生产力和物种多样性总体上也存在明显差异,从背风坡、丘间地、坡顶到迎风坡,草本群落的生产力和物种多样性依次递减,仅Margalef丰富度指数表现为在丘间地最高、在迎风坡最低,说明迎风坡的草本群落物种多样性较低,群落稳定性差,而背风坡和丘间地的草本群落物种多样性和生产力水平均较高,群落稳定性较好.相关性分析结果表明:该区域的草本群落生产力和物种多样性与土壤容重呈负相关,与土壤的其他物理性状呈正相关,但仅部分指标间有显著或极显著相关性;草本群落生产力与物种多样性各指标间呈正相关,但多数指标间的相关性并不显著.研究结果显示:微地形能够显著影响浑善达克沙地的土壤物理性质和草本群落的分布特征,气候和人为干扰使该沙地的土壤物理性质受到严重破坏,导致草本群落生产力降低并处于不稳定状态.     

Remote sensing imagery for resource inventories in central Africa: The importance of detailed field data

The rate of rain forest clearing throughout central Africa is of national and international interest because it affects both the region's contribution to global warming and impacts the sustainable productive capacity of its natural resource base. The size and inaccessibility of much of central Africa makes remote sensing imagery the most suitable data source for regional land cover mapping and land transformation monitoring. Present image availability is poor. Most regional studies have had to rely on coarse resolution AVHRR 1 km data that fails to detect the small-scale agricultural clearings that are the primary cause of land cover change throughout the region. This study demonstrates that higher spatial resolution Landsat MSS imagery, which comprises the most available, geographically comprehensive and longest time series dataset, is too coarse to map land cover in low population density areas typical of most of central Africa. Furthermore, this study cautions that the use of high resolution imagery without detailed collateral field data on population density and land use practices while generating superficially plausible results, will most probably produce highly inaccurate estimates of land cover and land transformation. Policies for future regional remote sensing surveys of central Africa should focus on acquisition of higher spatial, spectral, and radiometric resolution imagery and must be accompanied by detailed, systematic field data collection.     

放牧方式对浑善达克沙地榆树疏林退化的影响

浑善达克沙地榆树疏林是分布于草原地带的隐域植被类型,相较周边的典型草原区,其植被更加茂密,乔灌丛生,水草丰美,千百年来一直是牧民的优质冬季牧场。近半个世纪以来,因人类的过度开垦以及不合理的放牧管理,浑善达克沙地植被遭到空前的破坏,沙丘活化,载畜能力降低,生态价值和经济价值严重受损。近年来,随着国家草畜平衡以及禁牧政策的推广落实,放牧的牲畜总量得到一定程度的遏制,然而大面积草场还在继续退化。在牧民对生产生活的基本需求下,牲畜总量不可能无限制的压制。另外,适度的放牧对草原生态系统健康是有益的。因此,如何改良放牧方式,合理利用草场,在保持生态良好的基础上合理发挥草场的畜牧价值,是我们亟待探索的问题。以浑善达克沙地的典型天然植被榆树疏林为例,对不同放牧方式下的植被进行调查,基于沙地特殊的基质和植被特征,探讨适合沙地的放牧利用方式。研究表明,在相似的放牧强度下,把沙地作为冬营地,其榆树种群更新正常,植被覆盖度以及植物种类等均能保持良好,而把沙地作为夏季营地,榆树疏林植被退化严重,具体表现为:(1)榆树种群自然更新受阻;(2)灌木群落大量死亡或消失;(3)草本覆盖度显著降低,植物种类减少,多年生草...